Накопичена сонливість, а не недосипання, погіршує напади: нове відкриття змінює підхід до лікування епілепсії

Дослідження, опубліковане в Nature Communications, докорінно змінює наше розуміння зв'язку між сном та епілепсією. Міжнародна команда дослідників під керівництвом Аміти Сегал з Пенсильванського університету показала, що підвищений тиск сну (сонливість), а не саме зменшення сну, збільшує судомну активність в організмів з підвищеною схильністю до епілепсії.

Контекст: Чому це важливо?

Епілептичні напади часто посилюються при недосипанні. Це добре відомо як у клінічній практиці, так і в науковій літературі. Однак, чому це відбувається, залишалося незрозумілим. Загалом вважалося, що це пов'язано зі скороченням часу сну, що порушує баланс збудження та гальмування в мозку. Але це дослідження зміщує фокус з тривалості сну на «потяг до сну» — фізіологічну потребу уві сні.

Як було проведено дослідження?

Вчені використали модель епілепсії на плодовій мушкі (Drosophila melanogaster) з мутацією parabss1, яка викликає підвищену судомну активність. Це одна з найбільш вивчених та відтворюваних моделей для вивчення епілепсії.

Підхід:

• Дослідники викликали обмеження сну різними способами: кофеїн, голодування, термогенетична активація нейронів та генетичні мутації, що підвищують активність.
• Водночас вони використовували високоточну відеосистему для запису вилучень у режимі реального часу.
• Було порівняно рівень судом та ступінь фізіологічного «потягу до сну» (скільки організму потрібен сон).

Ключовий висновок:
Судомна активність збільшувалася лише тоді, коли посилювався потяг до сну. Коли сон зменшувався без збільшення сонливості (як у деяких генетично модифікованих мух), судомна активність не збільшувалася.

Що таке потяг до сну і як він впливає на судоми?

Бажання сну – це біологічний тиск, який накопичується в організмі з моменту останнього сну. Чим довше ми не спимо, тим сильнішим стає бажання сну.

Згідно з гіпотезою авторів, коли потяг до сну досягає певного порогу:

• активуються спеціалізовані нейрони мозку, що беруть участь у регуляції сну;
• Ці нейрони підвищують загальну збудливість нейронних мереж, зокрема тих, що беруть участь у формуванні судом;
• В результаті виникає стан підвищеного ризику епілептичного нападу.

Нова роль серотоніну та рецептора 5-HT1A

Автори виявили, що одним із ключових гравців у формуванні потяга до сну є рецептор серотоніну 5-HT1A. Його експресія в регуляторних центрах сну має вирішальне значення для контролю рівня сонливості.

Що вони зробили:

• Генетичне редагування було використано для зменшення експресії рецептора 5-HT1A.
• Було виявлено, що це зменшує потяг до сну та зменшує судомну активність, навіть після обмеження сну.
• Більше того, вони протестували буспірон, препарат, схвалений FDA, який є частковим агоністом 5-HT1A, і спостерігали протисудомний ефект після позбавлення сну.

Медичне значення відкриття

1. Зміна парадигми:
   Раніше вважалося, що ризик виникнення судом пов'язаний з кількістю сну. Тепер, схоже, ключову роль відіграють якість неспання та рівень сонливості.

2. Новий терапевтичний шлях:
   якщо результати будуть підтверджені на ссавцях, можливо, можна буде розробити препарати, які зменшують потяг до сну або блокують його дію, тим самим запобігаючи судомам.

3. Потенціал буспірону:
   Препарат, який раніше використовувався для лікування тривожності, може бути перепрофільований для запобігання нічним або викликаним недосипанням судомам у пацієнтів з епілепсією.

Висновок

Це дослідження є одним з перших, яке пов'язує нейробіологічний механізм сну та судомну активність на рівні специфічних нейронних ланцюгів та рецепторів. Воно відкриває шлях до створення принципово нових підходів до лікування та профілактики епілепсії, особливо форм, що посилюються порушенням сну.